一种事故容错燃料包壳用双层Cr／Cr2AlC涂层及其制备方法

摘要

本发明涉及一种事故容错燃料包壳用双层Cr/Cr2AlC涂层及其制备方法，在锆合金表面进行双层涂层涂敷可以有效改善锆合金包壳在正常运行工况和事故工况下的防护能力。双层Cr/Cr2AlC涂层采用多靶磁控溅射技术沉积于锆合金表面，涂层层间、与基体间结合良好，总厚度为4～10μm，其中Cr2AlC涂层的厚度范围为3～8μm。该双层涂层综合了两种涂层的优势，其中Cr涂层既有效缓解了涂层与锆合金基体之间热应力，又具有事故容错的能力；Cr2AlC涂层不仅在高温水蒸气环境下具有良好的抗氧化性能，还在反应堆正常运行工况下的高温高压水环境中表现出优异的耐微动磨损性能，并且在高温高压水腐蚀过程中保护锆合金基体免于氧化，可显著改善核燃料系统运行的可靠性和安全性。